專利名稱：數(shù)字信號處理器件的結(jié)構(gòu)分析方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種元器件結(jié)構(gòu)分析方法，尤其涉及一種宇航數(shù)字信號處理器件的結(jié)構(gòu)分析方法。
背景技術(shù)：
元器件的固有可靠性是由元器件的結(jié)構(gòu)設(shè)計和生產(chǎn)控制所決定的，因此元器件的結(jié)構(gòu)中包含著許多重要的可靠性信息。如果結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理，就會導(dǎo)致元器件固有可靠性不高，如果由于元器件固有可靠性不高造成的問題在使用階段發(fā)生，就會給項目進程造成影響，嚴(yán)重時會造成經(jīng)濟或進度上的重大損失。歷史上，國內(nèi)外的宇航項目在研制和在軌飛行過程中，均出現(xiàn)過由于元器件的設(shè)計、結(jié)構(gòu)或工藝不合理而導(dǎo)致的失效，其中一些給項目進程造成了巨大影響。因此，必須在元器件的設(shè)計、選擇、評價等階段先期介入對其設(shè)計、結(jié)構(gòu)、工藝和材料的可靠性進行評價，挖掘潛在的可靠性隱患，分析潛在的失效模式和機理， 這項工作稱之為元器件結(jié)構(gòu)分析(Constructional Analysis :CA)宇航元器件結(jié)構(gòu)分析是對應(yīng)用于宇航領(lǐng)域的元器件進行可靠性評價的重要技術(shù)之一，其目的是獲得元器件的設(shè)計、工藝和材料等滿足評價要求和相關(guān)項目運行要求的能力的信息，避免不適當(dāng)結(jié)構(gòu)的元器件用于宇航。國外的結(jié)構(gòu)分析工作最早是在90年代初開展的，并且早期較多的是針對半導(dǎo)體器件開展，大多為一些元器件工程服務(wù)機構(gòu)針對具體器件進行的結(jié)構(gòu)分析工作，如美國 ICEdntegrated Circuit Engineering)公司曾在 1995 年針對 Actel 公司的 A1440 型 FPGA 進行了結(jié)構(gòu)分析工作；美國NASA的JPL曾經(jīng)對htel DA28F016SV型塑封16Mb Flash存儲器開展了宇航應(yīng)用適應(yīng)性的結(jié)構(gòu)分析工作，結(jié)合分析結(jié)果給出了應(yīng)用的建議；德國TESAT 公司對其空間項目選用的元器件也規(guī)定要進行包括結(jié)構(gòu)分析在內(nèi)的評價工作。對于數(shù)字信號處理器件來說，大部分的結(jié)構(gòu)分析是以試驗項目為主線，根據(jù)預(yù)設(shè)的試驗流程和試驗項目所能獲取的設(shè)計、工藝和材料信息進行結(jié)構(gòu)分析。但是現(xiàn)有的基于試驗項目的結(jié)構(gòu)分析方法在分析覆蓋性和深度方面存在不足。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有的基于試驗項目的結(jié)構(gòu)分析方法在分析覆蓋性和深度方面的不足，提供了一種針對性強、覆蓋性全面的數(shù)字信號處理器件的結(jié)構(gòu)分析方法，包括1)將數(shù)字信號處理器件分解成各個結(jié)構(gòu)單元；2)對于各個結(jié)構(gòu)單元的結(jié)構(gòu)要素進行評價。根據(jù)本發(fā)明提供的方法，其中采用樹狀圖的方式逐層分解數(shù)字信號處理器件的結(jié)構(gòu)單元。根據(jù)本發(fā)明提供的方法，其中把數(shù)字信號處理器件分解成下列結(jié)構(gòu)單元標(biāo)識、管殼、外引線、芯片粘結(jié)、互聯(lián)鍵合、平面結(jié)構(gòu)、隔離結(jié)構(gòu)、單管結(jié)構(gòu)、金屬互聯(lián)、層間介質(zhì)、頂層鈍化。根據(jù)本發(fā)明提供的方法，其中如果各個結(jié)構(gòu)要素均符合要求，則判定該數(shù)字信號處理器件符合要求，否則判定該數(shù)字信號處理器件不符合要求。根據(jù)本發(fā)明提供的方法，其中標(biāo)識的結(jié)構(gòu)要素包括標(biāo)識的方式方法、標(biāo)識材料適用性、信息完整性及標(biāo)識牢固度，管殼的結(jié)構(gòu)要素包括蓋板與底座的基材與涂覆、蓋板與底座的尺寸、蓋板與底座的機械強度、管殼內(nèi)部金屬化布線、底座基材及內(nèi)外涂覆、管殼內(nèi)部金屬化布線、密封工藝和密封材料，外引線的結(jié)構(gòu)要素包括外引線基材和涂覆、外引線尺寸和引線牢固性、外引線粘接工藝和材料、焊球工藝和材料以及焊球牢固度和平整度。根據(jù)本發(fā)明提供的方法，其中芯片粘結(jié)的結(jié)構(gòu)要素包括芯片尺寸和劃片質(zhì)量、芯片安裝位置及方向、芯片粘接材料及工藝。根據(jù)本發(fā)明提供的方法，其中互聯(lián)鍵合的結(jié)構(gòu)要素包括內(nèi)引線材料和尺寸、內(nèi)引線布局、內(nèi)引線弧度、鍵合強度、內(nèi)引線材料和內(nèi)電極結(jié)構(gòu)的匹配性。根據(jù)本發(fā)明提供的方法，其中平面結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)要素包括壓焊點分布、電源和地線分布、功能區(qū)分布、功能單元結(jié)構(gòu)形式和適應(yīng)性、輸入保護網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)形式和適應(yīng)性。根據(jù)本發(fā)明提供的方法，其中隔離結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)要素包括隔離工藝及結(jié)構(gòu)、隔離結(jié)構(gòu)適應(yīng)性，單管結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)要素包括特征尺寸、單管工藝和材料及結(jié)構(gòu)、單管結(jié)構(gòu)適應(yīng)性。根據(jù)本發(fā)明提供的方法，其中金屬互聯(lián)的結(jié)構(gòu)要素包括互聯(lián)層數(shù)、接觸孔和通孔工藝和質(zhì)量、互聯(lián)金屬材料結(jié)構(gòu)和尺寸，層間介質(zhì)的結(jié)構(gòu)要素包括層間介質(zhì)制作工藝、層間介質(zhì)材料和尺寸，頂層鈍化的結(jié)構(gòu)要素包括頂層鈍化工藝和材料、鈍化層厚度和完整性。本發(fā)明從對元器件的結(jié)構(gòu)進行單元分解和劃分入手，確定結(jié)構(gòu)單元所包含的結(jié)構(gòu)要素以及識別結(jié)構(gòu)要素的試驗項目、流程，基于結(jié)構(gòu)單元和結(jié)構(gòu)要素進行結(jié)構(gòu)分析，使分析評價過程能夠全面覆蓋元器件的各方面設(shè)計、工藝和材料可靠性信息，避免了現(xiàn)有技術(shù)以試驗項目為基礎(chǔ)進行結(jié)構(gòu)分析評價的局限性。本發(fā)明以最小界限和界面為原則的結(jié)構(gòu)單元分解方法，以及通過一系列破壞性和非破壞性試驗項目進行的結(jié)構(gòu)要素識別過程，用最基礎(chǔ)的技術(shù)手段系統(tǒng)解決了現(xiàn)有技術(shù)在分析深度方面的不足。


以下參照附圖對本發(fā)明實施例作進一步說明，其中圖1為根據(jù)本發(fā)明的實施例的數(shù)字信號處理器件結(jié)構(gòu)單元分解圖；圖2為數(shù)字信號處理器件結(jié)構(gòu)分析試驗流程圖。
具體實施例方式下面對本發(fā)明中的術(shù)語進行具體解釋結(jié)構(gòu)單元指元器件結(jié)構(gòu)或功能可區(qū)分的最小單元，結(jié)構(gòu)單元分解是對元器件的整體結(jié)構(gòu)按照結(jié)構(gòu)或功能進行多層次分解，一般應(yīng)當(dāng)分解到元器件的最小物理和功能單元以及工藝、材料的最小界限，但對于公認(rèn)的典型結(jié)構(gòu)單元一般不需要再分解到該部分的最小結(jié)構(gòu)單元。結(jié)構(gòu)要素指影響元器件可靠性的結(jié)構(gòu)單元的特征，每個結(jié)構(gòu)單元都包含多方面的結(jié)構(gòu)要素，各結(jié)構(gòu)要素反映出其所對應(yīng)的結(jié)構(gòu)單元的可靠性因素，結(jié)構(gòu)要素的確定主要結(jié)合該部分結(jié)構(gòu)單元的具體功能、性能進行。下面結(jié)合本發(fā)明的一個實施例，具體說明數(shù)字信號處理器件的結(jié)構(gòu)分析方法，包括1)將數(shù)字信號處理器件分解成各個結(jié)構(gòu)單元，如圖1所示，可采用樹狀圖的方式逐層分解數(shù)字信號處理器件的結(jié)構(gòu)單元，把數(shù)字信號處理器件最終分解成下列結(jié)構(gòu)單元 標(biāo)識、管殼、外引線、芯片粘結(jié)、互聯(lián)鍵合、平面結(jié)構(gòu)、隔離結(jié)構(gòu)、單管結(jié)構(gòu)、金屬互聯(lián)、層間介質(zhì)、頂層鈍化；2)對于各個結(jié)構(gòu)單元的結(jié)構(gòu)要素進行評價，其中各個結(jié)構(gòu)單元所對應(yīng)的結(jié)構(gòu)要素如表1所示，如果各個結(jié)構(gòu)要素均符合要求，則判定該數(shù)字信號處理器件符合要求，否則判定該數(shù)字信號處理器件不符合要求，不予使用。表 權(quán)利要求
1.一種數(shù)字信號處理器件的結(jié)構(gòu)分析方法，包括1)將數(shù)字信號處理器件分解成各個結(jié)構(gòu)單元；2)對于各個結(jié)構(gòu)單元的結(jié)構(gòu)要素進行評價。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中采用樹狀圖的方式逐層分解數(shù)字信號處理器件的結(jié)構(gòu)單元。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中把數(shù)字信號處理器件分解成下列結(jié)構(gòu)單元標(biāo)識、 管殼、外引線、芯片粘結(jié)、互聯(lián)鍵合、平面結(jié)構(gòu)、隔離結(jié)構(gòu)、單管結(jié)構(gòu)、金屬互聯(lián)、層間介質(zhì)、頂層鈍化。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中如果各個結(jié)構(gòu)要素均符合要求，則判定該數(shù)字信號處理器件符合要求，否則判定該數(shù)字信號處理器件不符合要求。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中標(biāo)識的結(jié)構(gòu)要素包括標(biāo)識的方式方法、標(biāo)識材料適用性、信息完整性及標(biāo)識牢固度，管殼的結(jié)構(gòu)要素包括蓋板與底座的基材與涂覆、蓋板與底座的尺寸、蓋板與底座的機械強度、管殼內(nèi)部金屬化布線、底座基材及內(nèi)外涂覆、管殼內(nèi)部金屬化布線、密封工藝和密封材料，外引線的結(jié)構(gòu)要素包括外引線基材和涂覆、外引線尺寸和引線牢固性、外引線粘接工藝和材料、焊球工藝和材料以及焊球牢固度和平整度。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中芯片粘結(jié)的結(jié)構(gòu)要素包括芯片尺寸和劃片質(zhì)量、 芯片安裝位置及方向、芯片粘接材料及工藝。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中互聯(lián)鍵合的結(jié)構(gòu)要素包括內(nèi)引線材料和尺寸、內(nèi)引線布局、內(nèi)引線弧度、鍵合強度、內(nèi)引線材料和內(nèi)電極結(jié)構(gòu)的匹配性。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中平面結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)要素包括壓焊點分布、電源和地線分布、功能區(qū)分布、功能單元結(jié)構(gòu)形式和適應(yīng)性、輸入保護網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)形式和適應(yīng)性。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中隔離結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)要素包括隔離工藝及結(jié)構(gòu)、隔離結(jié)構(gòu)適應(yīng)性，單管結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)要素包括特征尺寸、單管工藝和材料及結(jié)構(gòu)、單管結(jié)構(gòu)適應(yīng)性。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中金屬互聯(lián)的結(jié)構(gòu)要素包括互聯(lián)層數(shù)、接觸孔和通孔工藝和質(zhì)量、互聯(lián)金屬材料結(jié)構(gòu)和尺寸，層間介質(zhì)的結(jié)構(gòu)要素包括層間介質(zhì)制作工藝、層間介質(zhì)材料和尺寸，頂層鈍化的結(jié)構(gòu)要素包括頂層鈍化工藝和材料、鈍化層厚度和完整性。
全文摘要
本發(fā)明提供一種數(shù)字信號處理器件的結(jié)構(gòu)分析方法，包括將數(shù)字信號處理器件分解成各個結(jié)構(gòu)單元；對于各個結(jié)構(gòu)單元的結(jié)構(gòu)要素進行評價。本發(fā)明能夠克服現(xiàn)有的基于試驗項目的結(jié)構(gòu)分析方法在分析覆蓋性和深度方面的不足。
文檔編號G01R31/28GK102565669SQ20111040985
公開日2012年7月11日 申請日期2011年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月9日
發(fā)明者劉豫東, 夏泓, 孫吉興, 張偉, 張延偉, 張磊, 段超, 王旭, 陳雁, 龔欣 申請人:中國空間技術(shù)研究院